DE3035830A1 - Solar collector for heat supply - has collector tubes with front bi-convex focusing lens strip - Google Patents

Solar collector for heat supply - has collector tubes with front bi-convex focusing lens strip

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DE3035830A1
DE3035830A1 DE19803035830 DE3035830A DE3035830A1 DE 3035830 A1 DE3035830 A1 DE 3035830A1 DE 19803035830 DE19803035830 DE 19803035830 DE 3035830 A DE3035830 A DE 3035830A DE 3035830 A1 DE3035830 A1 DE 3035830A1
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H.J. Silvester Ing.(grad.) 5600 Wuppertal Smeets
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

The solar collector consists of a system of parallel tubes, containing a heat carrier medium. The tubes on the side away from direct solar radiation have a wall with concave grooves, to deflect the radiation onto the tubes. A strip (14) of material, which is permeable for light- and heat radiation, is positioned in front of each tube (10), to act as a focusing lens. The strip is bi-convex and bunches the radiation towards the longitudinal centre line of a pipe. The position of the strip may be adjustable, dependant upon the direction of the radiation.

Description

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Kennwort: "Sammellinsenkollektor" Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie in Form von Wärme. Password: "Converging lens collector" Device for collecting solar energy in the form of warmth.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie in Form von Wärme, bestehend aus einem Röhrensystem mit mehreren parallel zueinander angeordneten Rohren, die von einem Wärmeträger durchflossen sind und wobei den Rohren an der der Sonnenbestrahlung abgekehrten Seite eine Wand mit hohlspiegelartigen, konkaven Nuten zum Umlenken der Sonnenstrahlen zu den Rohren zugeordnet ist.The invention relates to a device for collecting solar energy in the form of heat, consisting of a system of tubes with several parallel to each other arranged tubes through which a heat transfer medium flows and wherein the tubes on the side facing away from solar radiation a wall with concave mirror-like, concave grooves for deflecting the sun's rays is assigned to the tubes.

Bei diesen bekannten Kollektoren fällt ein Teil der auf den Kollektor auftreffenden Sonnenstrahlen direkt auf die Rohre, die von dem Wärmeträger durchflossen sind. Die zwischen den benachbarten Rohren auftreffenden Sonnenstrahlen werden durch die hohlspiegelartigen, konkaven Nuten der hinter den Rohren angeordneten Wand zu den zu der Sonnenbestrahlung abgekehrten Teilen der Rohre gelenkt.In these known collectors, part of the falls on the collector incident sun rays directly on the pipes through which the heat transfer medium flowed are. The rays of the sun hitting between the neighboring pipes are transmitted through the concave grooves of the concave mirror of the wall arranged behind the pipes directed to the parts of the tubes facing away from the solar radiation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie in Form von Wärme der eingangs erläuterten Art zu schaffen, bei der die Sonnenstrahlen dem vom Wärmeträger durchflossenen Rohr gebündelt zugeführt werden, um eine höhere Temperatur zu erreichen.The invention is based on the object of a device for collecting of solar energy in the form of heat of the type explained at the beginning which bundles the sun's rays into the pipe through which the heat transfer medium flows to reach a higher temperature.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß vor jedem Rohr mindestens ein als Sammellinse wirkender Streifen aus einem die Licht- und Wärmestrahlen durchlassenden Material angeordnet ist. Von diesen sammellinsenartigen Streifen werden die Lichtund Wärmestrahlen gebündelt und dem vom Wärmeträger durchflossenen Rohr zugeführt, wobei an der Stelle des Rohres, an der die gebündelten Licht- und Wärmestrahlen auftreffen, eine'höhere Temperatur erreicht wird.According to the invention, this object is achieved in that in front of each pipe at least one strip, acting as a converging lens, consisting of one of the rays of light and heat permeable material is arranged. From these converging lenticular strips the light and heat rays are bundled and passed through by the heat carrier Tube fed, being at the point of the tube where the bundled light and Impinging heat rays, a'higher temperature is reached.

Der als Sammellinse wirkende Streifen kann bi-konvex ausgebildet sein. Mit diesem bi-konvex ausgebildeten Streifen wird eine starke Brechung der Licht- und Wärmestrahlen erzielt, so daß der als Sammellinse wirkende Streifen mit einem geringen Abstand vor dem vom Wärmeträger durchflossenen Rohr angeordnet werden kann.The strip acting as a converging lens can be bi-convex. With this bi-convex strip, a strong refraction of the light and heat rays achieved so that the strip acting as a converging lens with a small distance can be arranged in front of the pipe through which the heat transfer medium flows.

Der als Sammellinse wirkende Streifen kann die Licht- und Wärme strahlen zur Längsmittellinie des vom Wärmeträger durchflossenen Rohres bündeln. Dadurch wird in einfacher Weise in der Längsmittellinie des vom Wärmeträger durchflossenen Rohres die hohe Temperatur erreicht.The strip, which acts as a converging lens, can radiate light and heat bundle to the longitudinal center line of the pipe through which the heat transfer medium flows. Through this is simply in the longitudinal center line of the heat transfer medium flowing through Tube reaches the high temperature.

Der als Sammellinse wirkende Streifen kann entsprechend dem Sonneneinf all verstellbar sein. Dadurch ist in einfacher Weise der als Sammellinse wirkende Streifen entsprechend dem sich ändernden Sonneneinfall verstellbar. Vor jedem Rohr können auch nebeneinander mehrere als Sammellinsen wirkende Streifen für den unterschiedlichen Sonneneinfall vorgesehen sein.The strip acting as a converging lens can be adjusted according to the Sonneneinf all adjustable. This acts as a converging lens in a simple manner Stripes adjustable according to the changing incidence of sunlight. Before every pipe can also have several strips acting as convergent lenses next to each other for the different Sun incidence be provided.

Die als Sammellinse wirkenden Streifen benachbarter Rohre können miteinander verbunden sein. Dadurch sind in einfacher Weise die von dem Wärmeträger durchflossenen Rohre nach oben abgedeckt; Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie in Form von Wärme im Querschnitt und Fig. 2 die als Platte zusammgefaßten und als Sammellinsen wirkenden Streifen in schaubildlichen Darstellung.The strips of adjacent tubes, which act as a converging lens, can be connected to one another be connected. As a result, the heat transfer medium flows through in a simple manner Tubes covered at the top; In the drawing, the invention is in one embodiment shown, namely show: FIG. 1 a device according to the invention for collecting solar energy in the form of heat in cross section and Fig. 2 summarized as a plate and as Stripes acting as convergent lenses in a diagrammatic representation.

Die auf der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie in Form von Wärme besteht aus einem Röhrensystem mit mehreren parallel zueinander angeordneten Rohren 10, die von einem Wärmeträger durchflossen sind. Den Rohren 10 ist an der der Sonnenbestrahlung abgekehrten Seite eine Wand 11 mit hohlspiegelartigen, konkaven Nuten 12 zum Umlenken der Sonnenstrahlen zu den Rohren 10 zugeordnet.The device shown in the drawing for collecting solar energy in the form of heat consists of a system of tubes with several parallel to each other arranged tubes 10 through which a heat transfer medium flows. The pipes 10 is on the side facing away from the solar radiation a wall 11 with a concave mirror-like, associated concave grooves 12 for deflecting the sun's rays to the tubes 10.

Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch treffen Sonnenstrahlen auf die Rohre 10, so daß diese und der darin angeordnete Wärmeträger erwärmt wird. Die zwischen den Rohren 10 auftreffenden Sonnenstrahlen auf die spiegelnden Oberflächen 13 der hohlspiegelartigen, konkaven Nuten 12, so daß die Sonnenstrahlen zu den Rohren 10 umgelenkt werden und ebenfalls zu deren Erwärmung beitragen.When used as intended, the rays of the sun hit the pipes 10, so that this and the heat carrier arranged therein is heated. The between the tubes 10 incident sun rays on the reflective surfaces 13 of the hollow mirror-like, concave grooves 12, so that the sun's rays to the tubes 10 are deflected and also contribute to their warming.

Vor jedem Rohr 10 ist ein als Sammellinse wirkender Streifen 14 aus einem Licht- und Wärmestrahlen durchlassenden Material angeordnet. Mit diesem als Sammellinse wirkenden Streifen 14 werden die Licht- und Wärme strahlen gebündelt und dem vom Wärmeträger durchflossenen Rohr 10 zugeleitet, wobei durch die Bündelung eine höhere Temperatur erreicht wird.In front of each tube 10 there is a strip 14 acting as a converging lens a light and heat rays permeable material arranged. With this as Converging lens acting strips 14, the light and heat rays are bundled and fed to the pipe 10 through which the heat transfer medium flows, with the bundling a higher temperature is reached.

Der als Sammellinse wirkende Streifen 14 ist dabei bi-konvex ausgebildet. Der als Sammellinse wirkende Streifen 14 bündelt dabei die Licht- und Wärmestrahlen zur Längsmittelllinie des vom Wärmeträger durchflossenen Rohres 10.The strip 14 acting as a converging lens is designed in a bi-convex manner. The strip 14 acting as a converging lens is bundled while the light and heat rays to the longitudinal center line of the pipe through which the heat carrier flows 10.

Die als Sammellinse wirkenden Streifen 14 benachbarter Rohre 10 sind miteinander verbunden, so daß eine geschlossene Platte 15 gebildet wird. Mit dieser Platte 15 werden die Rohre 10 und die dahinterliegende Wand 1~1 abgedeckt.The strips 14 of adjacent tubes 10, which act as a converging lens connected to each other so that a closed plate 15 is formed. With this Plate 15, the pipes 10 and the wall 1 ~ 1 behind them are covered.

Wie bereits erwähnt, ist die dargestellte Ausführung lediglich eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt. Vielmehr sind noch mancherlei andere Ausführungen und Abänderungen möglich. So könnte der als Sammellinse wirkende Streifen auch entsprechend dem Sonneneinfall verstellbar sein. Ebenso können vor jedem Rohr auch nebeneinander mehrere als Sammellinsen wirkende Streifen für den unterschiedlichen Sonneneinfall vorgesehen sein.As already mentioned, the embodiment shown is only one for example, implementation of the invention and this is not limited thereto. Much more Many other designs and modifications are possible. So could he Stripes acting as a converging lens can also be adjusted according to the incidence of sunlight be. Likewise, several lenses acting as converging lenses can also be used next to each other in front of each tube Strips can be provided for the different incidence of sunlight.

Claims (6)

Kennwort: "Sammellinsenkollektor" Ansprüche: (i 1. | Vorrichtung zum Sammeln von Sonnenenergie in Form von Wärme, bestehend aus einem Röhrensystem mit mehreren, parallel zueinander angeordneten Rohren, die von einem Wärmeträger durchflossen sind und wobei den Rohren an der der Sonnenbestrahlung abgekehrten Seite eine Wand mit hohlspiegelartigen, konkaven Nuten zum Umlenken der Sonnenstrahlen zu den Rohren zugeordnet ist, d a d u r c h g e k e n n z e ic h n e t, daß vor jedem Rohr (10) mindestens ein als Sammellinse wirkender Streifen (14) aus einem die Licht- und Wärmestrahlen durchlassenden Material angeordnet ist.Password: "converging lens collector" Claims: (i 1. | Device for Collecting solar energy in the form of heat, consisting of a system of tubes with several pipes arranged parallel to one another through which a heat transfer medium flows and the tubes have a wall on the side facing away from solar irradiation with concave grooves similar to concave mirrors for deflecting the sun's rays to the pipes is assigned, that it is not marked that in front of each pipe (10) at least one strip (14) which acts as a converging lens and consists of a light and Heat radiation permeable material is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Sammellinse wirkende Streifen (14) bi-konvex ausgebildet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the as Converging lens acting strip (14) is bi-convex. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als Sammellinse wirkende Streifen (14) die Licht-und Wärmestrahlen zur Längsmittellinie des vom Wärmeträger durchflossenen Rohres (10) bündelt. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the strip (14) acting as a converging lens, the light and heat rays to the longitudinal center line bundles the tube (10) through which the heat transfer medium flows. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Sammellinse wirkende Streifen (14) entsprechend dem Sonneneinfall verstellbar ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the strip (14) acting as a converging lens is adjustable according to the incidence of sunlight is. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Rohr (10) nebeneinander mehrere als Sammellinsen wirkende Streifen (14) für den unterschiedlichen Sonneneinfall vorgesehen sind.5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that in front of the tube (10) several strips (14) acting as converging lenses next to each other are provided for the different incidence of sunlight. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die als Sammellinsen wirkenden Streifen (14) benachbarter Rohre (10) miteinander verbunden sind.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the strips (14) of adjacent tubes (10) acting as converging lenses with one another are connected.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9419371U1 (en) * 1994-12-05 1995-03-09 Zimmermann Johann Dipl Ing Solar generator
AT548U1 (en) * 1995-01-13 1995-12-27 Oeko Umwelttechnische Geraete SOLAR PANEL
DE19529202A1 (en) * 1995-08-09 1997-02-13 Kellner Konrad Dipl Ing Fh Solar collector for roofs and facades - comprises two glass pane groups with textile or fibre absorbers between them to pass heat via conductors to carrier tubes
DE102011100795A1 (en) * 2011-05-06 2013-02-07 Harald Schönrock Solar collector, has optical device separated from environment by partial transparent cover and passing light beams, where transparent cover comprises coating, which executes light entry and prevents light emission

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